Ser capaz de trazer massa da superfície da Terra para a órbita em gravidade zero sempre foi uma conquista gigantesca: são necessárias enormes quantidades de energia, combustível e dinheiro para trazer apenas alguns quilos de algo para o espaço. Lançamos foguetes gigantescos com cargas minúsculas e estamos tentando lançá-los com um “estilingue centrífugo“. Talvez. E se construíssemos um elevador espacial?
O que é um elevador espacial?
Claro que não é sobre elevadores no sentido convencional do termo. Embora um elevador espacial possa de fato mover objetos para cima e para baixo, é mais útil pensar nessa nave como uma ferrovia.
Em essência, um elevador espacial seria um cabo de conexão gigante que se estenderia do solo em um ponto entre 35.000 e 100.000 quilômetros (22.000-62.000 milhas) acima da Terra, até uma estação espacial em órbita que serviria como contrapeso.
E o que manteria esticado esse longo cabo do elevador espacial para permitir que os “carros” subissem e descessem? O poder da rotação da Terra, graças à força centrífuga.
Quais seriam os benefícios?
As vantagens de usar um elevador espacial em relação aos foguetes tradicionais seriam múltiplas. O preço do envio de massa para o espaço cairia de cerca de US$ 10.000 mil por quilo para apenas US$ 100.
Um elevador espacial ofereceria aos governos e empresas um meio muito mais rápido de levar pessoas e mercadorias ao espaço.
Isso tornaria a construção de estações espaciais e assentamentos para a Lua e Marte muito mais fácil e rápida.
Isso forneceria uma rota mais segura e confiável para uma indústria turística espaço rentável.
Isso ajudaria a trazer mais energia para a Terra, reduzindo os custos de lançamento e teste espelhos solares e estações para enviar energia do espaço.
Finalmente, segurança. Poucas incógnitas: a viagem seria mais lenta, mas sem estresses como os atuais. E com capacidades de carga muito maiores.
Como surgiu a ideia do elevador espacial?
As origens da ideia têm origem na Rússia: o cientista soviético Konstantin Tsiolkovsky (um dos padrinhos da ciência de foguetes junto com Goddard e Oberth) falou sobre isso pela primeira vez já em 1895. Sua proposta era essencialmente uma torre construída tão alta que alcançasse o espaço sideral.
Mais de 60 anos depois, ainda na Rússia, nasceu a ideia moderna de elevador espacial. Foi outro cientista, Yuri Artsutanov, para conceber em 1959 uma “estrutura elástica” mantida em posição graças à força centrífuga.
Como é que ainda não temos um, 130 anos depois da primeira ideia? Além dos custos de construção de tal estrutura, o principal obstáculo são os materiais com os quais construir um cabo incrivelmente longo. Os nanotubos de carbono, muitas vezes considerados a melhor opção, não são os únicos candidatos: nanofios de carboneto, nitreto e silício também estão na disputa.
Como seria um elevador espacial?
Os planos atuais giram em torno de 6 seções: a estação terrestre, o cabo, o contrapeso, a estação espacial, os “carros” e a fonte de energia para todo o sistema. O contrapeso deve ser colocado na extremidade do cabo, enquanto a própria estação deve estar localizada em um ponto onde a massa acima dela seja igual à abaixo.
As fontes de energia imaginadas como guia para os vagões? Uma mistura de lasers e células solares, mas alguns também especulam reatores de fusão.
Com um elevador espacial, os carros poderiam transportar pessoas e mercadorias para uma estação espacial em órbita, ou ajudar satélites e sondas a entrar em órbita, ou ir para destinos muito mais distantes, como a Lua, marte, o cinturão de asteróides e além.
Já existem planos oficiais?
Escritório de Projetos Avançados do Marshall Space Flight Center de NASA apresentou um plano oficial.
O conceito de elevador espacial da NASA é uma estrutura que se estende desde a superfície da Terra até a órbita geoestacionária da Terra (GEO), a uma altitude de 35.786 km. A torre teria cerca de 50 km de altura com um cabo amarrado no topo. Seu centro de massa estaria em órbita, de modo a fazer toda a estrutura girar em sincronia com a rotação da Terra. Ao longo do cabo, veículos eletromagnéticos transportariam pessoas, cargas úteis e energia entre o espaço e a Terra.
Usando nanotubos de carbono, um cabo de apenas 7 cm de espessura seria capaz de movimentar 1.000 toneladas de carga em apenas um dia. Levamos mais de 10 anos para montar a ISS, que pesa o mesmo.
De acordo com uma análise da Fundação Spaceward, que eu link para você aqui, a força específica (uma medida de tensão/densidade conhecida como Pascal) necessária para um cabo estaria entre 30-40 miliYuris, ou 30-40 milhões de Pascal: cerca de 75 vezes a força específica do fio de aço.
Um futuro… Espaço
Nosso futuro no espaço depende de três fatores cruciais. Primeiro, o econômico: (o desinvestimento em armas e o aumento de fundos para pesquisa e desenvolvimento de missões não seriam ruins). Em segundo lugar, o criativo: Precisamos de maneiras novas e mais eficazes de alcançar a órbita e viajar. Terceiro, o cultural: precisamos treinar novos cientistas espaciais e de foguetes, e educar as novas gerações para abandonarem a subcultura arcaica de “ir para o espaço não resolve nenhum problema na Terra”.
O elevador espacial é o próximo grande “salto” de que precisamos. E talvez, com financiamento adequado e esforços científicos, possa tornar-se realidade mais cedo do que o esperado.
